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一、皮带机综合保护装置(基于NA200可编程控制器)
煤矿用带式输送机保护装置适用于具有爆炸性气体和煤尘的矿井中,采用PLC技术,使得该装置具有逆煤流、顺煤流、有煤开、无煤停等多种方式,对多点驱动、交叉控制的矿井运输系统具有明显的优势。此外本装置还扩展有工业网络接口,可方便地实现皮带运行数据的实时上传和控制命令的下传。采用工业计算机和工业网络可实现多条带式输送机的集中监控和管理。
二、皮带机运输系统(基于NA400型可编程控制器)
皮带机运输系统是针对矿用煤流运输系统设计的综合监控系统。采用分布式计算机控制系统结构,通过工业计算机、可编程控制器、网络交换机、传感器等设备,实现皮带机打滑、**温、洒水、堆煤、急停、跑偏、撕裂、烟雾等基本保护。同时配有总线型和以太网接口,接入工业以太网,实现远程控制。
三、煤矿开关专用可编程控制器
NA200 CPU2812是一款用于煤矿开关的控制保护一体化的专用PLC,由南大傲拓自主研发生产。该产品除将PLC的数据采集、逻辑控制和通信功能外,还采用了DSP技术大大提高了数据处理能力。在保护算法上,本产品运用多年电力系统高压电网保护产品开发的经验和先进保护算法,大大提高了各项保护功能的实时性和可靠性。和传统矿用开关保护器相比,在技术先进性、产品可靠性、控制灵活性及组网功能等多方面具有明显的优势。可用于各种不同电压等级的馈电开关、电磁起动器、移动变电站高低压开关等隔爆开关产品。
四、矿用组合开关电控系统解决方案
矿用隔爆兼本质安全型组合开关(以下简称组合开关)适用于含有爆炸性危险气体(甲烷)和煤尘的矿井中,在交流50HZ,额定电压1140V或660V的线路中实现,对三相鼠笼式异步电动机的起动、停止进行控制和保护,并可在停止时进行换相。背景
随着我国对环境保护的不断重视,市政污水处理厂建设工程纷纷上马,逐渐成为**建设中非常重要的一部分。同时,随着自动化技术的迅猛发展,使摆脱原先全部靠人工手动来管理和运行整个污水处理过程,改由先进的自动化控制系统进行生产管理成为可能。
有些污水处理厂的控制系统在未改造之前,系统中的受控设备基本能按照原设计思想运行。随着自动化技术的快速发展,从今天的角度来看,其自动化程度相对较低。主要表现在作为一个SA系统,功能不够完善,只实现了监视,未能实现对整个生产过程的干预和控制。
SA系统
SA系统,即监视控制和数据采集系统,这个系统包含3个部分,即上位监视层、控制设备层和执行设备层。它的功能**是监视整个生产过程,*二是可以控制和干预整个生产过程,*三是可以对从现场得到的数据信息作记录、分析。
它和较早随生产线一同引进的控制器不同,较早引进的控制器我们称之为黑盒子(blackbox),除了寓意为内部的控制程序为出厂时就已经封装好的不能够做改动之外,还有一层意思是我们无法直观地看到或得到控制器内部的数据。这种控制系统的结构由控制器和执行设备组成,仅实现对生产过程的控制。
随着人们对生产自动化程度要求的不断提高,在自动化生产的同时也希望能够了解和掌控自动化生产的整个过程,需要及时正确地干预和管理自动化生产过程。这样一个以计算机作为监视和控制现场生产过程的可视化窗口,以各种支持远程通讯的现场控制设备实现本地的控制的结构就是SA控制系统。
污水处理的特点
污水处理厂的SA系统有着区别于其他工业场合的特点:
1)一般污水处理厂的占地较大,设备分散。通常需要借助于远程通讯将数据传至中心控制室。
2)因为设备分布距离远,而且分散,有些现场的操作环境相对恶劣,所以参与程控的设备除了按既定的逻辑程序工作运行外,根据工艺状况,有时候需要在控制室内对设备进行点对点的远程控制。即中控室可以远程地直接控制远端的设备。
3)由于污水处理的持续不断性,所以设备工作时间相对都比较长,同时设备的工作环境又相对恶劣,所以了解设备的工作时间和状况就显得尤其重要。因此在报表内容里至少需要有设备历史上一段时间的运行时间、累计运行时间、起停次数等参数的历史记录。
4)污水处理的过程,特别是生化反应过程是一个较为复杂且时间较长的过程,同时与其相关的参数也比较多,通常在调试过程中,季节转换时和外部水源发生较大变化时,参数的设定都需要作较大的调整,这一点和其他工艺过程相对稳定的系统不一样,程序编制时需要给工艺人员较大的调整余地和更多的可以干预生产过程的切入口。
5)在污水处理的成本中,电耗是一大项,要有效地控制成本,如何节约电能是一个重要环节。
硕人时代SA系统
监控中心的由软件和硬件组成。其中硬件常用通用的服务器或服务器集群组成,是通用商用设备。软件则多采用专用的SA系统软件。硕人时代的监控中心软件HOMS5.0具有与一般SA系统不同的特点:
1. 支持手机作为操作终端
直接支持手机作为操作终端。这使得SA的使用范围从监控室扩大到任何手机网络可以到达的区域。
2. 视频与工业数据一体化
大很多情况下,视频和工业数据监控是一起上的,或服务于同一应用的。将视频与SA系统集成在一起的要求越来越普遍。这两在行业的软件产品正在相互融合,但能完全集成在一起的来不多。HOMS5将视频画面集成到工业数据监控画面中的产品。
3. B/S结构
B/S结构即浏览器/服务器结构的软件。软件本身类似于一个大型服务网站。有不少软件有B/S的版本,但完全B/S结构的SA中心软件不多。HOMS5.0是完全B/S结构的软件。
4. 大地域,大视图,海量数据
常见的工业组态软件实用上限都定位于几千点以内。当系统的I/O点数**过一万时,性能等可用性方面会出现问题。而实际高端应用往往达到数十万点,一天的历史数据就可达到几个G到十几个G的容量。这种情况下只有少数的SA平台的满足要求。
5. 在线组态及组态与显示一体化技术
组态环境与运行环境一体化,大大简化了系统实施和维护的难度。目前有少数软件支持这一特性。
6. 远程组态和维护技术
如果SA系统的组态环境也是B/S结构的,就可以提供很强的远程维护支持。大大降低项目实施和维护的成本,同时也降低较终用户的维护成本。
7. 复杂的权限管理
过去SA系统的操作员是限定在很少的几个人,现在SA系统由一个专业的,使用面狭窄的软件,向面向全企业不同层面,不同部门的提供服务的网站发展,这就要求SA软件内置复杂的权限支持。
随着手机网络和互联网的发展,用于SA的通讯网络也由原来的无线射频、电话网络为主转向GPRS,CDMA、ADSL、宽带、光纤等为主。硕人时代的SA系统有大量的这些通讯方式的实际应用案例。
这些新兴的先进的通讯方式对现场控制器和RTU提出了更高的要求。PAC在这样的应用要求中体现出非常高的应用适应性的高的性价比。硕人时代的STEC系列PAC控制器具有以下特点:
1. 通讯能力强,支持以太网、GRPS、ADSL、光纤、电话拨号等多种通讯方式。
2. 基于嵌入式LINUX。**的功能可扩展性。
3. 功能强,模块化,配置灵活。
4. 开放源码。根据客户的不同情况,开放源码,保护客户增值。
下图是硕人时代SA系统模式中的一种:支持ADSL通讯的SA系统


NECHIP-M是芯片封装方式串口联网模块,内嵌NECHIP NP7 SOC处理器,而不是一个单纯的SOC,其与NEPORT具有同样功能的高性能嵌入式联网模块,同时NECHIP提供基于有线和无线联网的更多方式。
在对比之前我们谈一个概念:
SOC:System on a Chip,也就是片上系统。简单理解就是把传统需要多个芯片一起才能完成的硬件设计在一个IC上。
NECHIP不仅仅是普通的SOC仅仅支持哪些接口或提供什么功能,而是一个完整的联网系统,它同时把庞大的软件系统(操作系统+协议栈+应用程序)全部集成在一个CHIP上面。这就是SOC+系统,几乎支持所有的网络协议。也是业界认可的高可靠,高性能产品。同时可以开发二次开发平台(系统比较庞大,整个二次开发平台开发代码多大10几万行,功能丰富而且强大,支持多达5路串口,SD/MMC文件系统,以太网,WIFI,GPRS,WCDMA),同时强大的技术团队提供为客户提供有线无线功能定制来满足更多功能或特殊无线有线产品需求。
其实现在**有很多类似的IC厂都推出有集成+PHY的SOC单芯片(主要是闽台和韩国的),但是这些IC全部只是硬件部分,用户需要基于这个芯片做原始设计,比如PORT操作系统(很多现在的低端集成+PHY的SOC不支持),完成协议栈(稳定可靠的协议栈开发需要多年的验证),以及开发应用程序来完成客户需要的功能,这个和传统片上不含+PHY的IC在软件上开发没有任何差异。一不同就是不要外加+PHY的芯片了。比如闽台和韩国的一些基于8位MCU核的支持+PHY的芯片,以及普通的ARM核的芯片。这些芯片也是SOC但是需要就是自己进行软件开发,尽管很多的IC厂家说自己可以提供协议栈的代码等,这些资料都是来自INTERNET上的免费的协议栈比如UIP,LWIP等。免费的资源的可靠稳定以及验要全部依赖客户本身的研发能力了,如果对操作系统和协议栈等有深入研究的公司而且想投入自己设计这些产品,当然是比较好的选择,但是对在网络产品设计和协议栈研究方面比较欠缺的公司来说,这无疑是一个全行的研发投入,至于开发的结果就完全是不可控的了,因为这些IC厂提供的协议以及平台是无法保障的,有一些还是GPL方式,所以在设计一个产品时是否选择一个单硬件SOC自己开发还是选择全部系统完善的NECHIP要根据实际情况而定,而不仅仅是一颗SOC的硬件成本。
就现在上述的SOC厂还没有一家能真正设计好网络系统的。整合IC+网络系统开发团队非传统IC设计公司能做好的。从我们接触这些公司的产品和IC能够很好的了解到这点,当然我们也希望有更多像NECHIP一样的SOC供大家选择,具有更高性价比的产品。这样我们在为客户设计联网方案的时候有更多的方案。客户需求才是IC厂家服务的重点。
管理功能
基于Web 的管理
TCSESM 支持Web 的管理,能够提供:
■ 广泛的诊断和配置功能,用于交换机的快速启动;
■ 广泛的网络和设备信息。
从网络的任何位置,通过标准的浏览器,诸如 Netscape Navigator / Communicator 或者微软的 Internet Explorer,用户可以使用用户友好的、基于 Web 的接口,对TCSESM进行很多管理的选择。基于 Web 接口可以让用户使
用图形的方式,配置TCSESM交换机。
RMON
RMON是远程监视(Remote MONitoring)的缩写,是一个标准的网络管理 协议,它可以使网络信息汇集到一个单一的工作站。尽管 SNMP 收集网络来自管理信息库(MIB)一个单一类型数据,RMON 定义了附加的 MIB,提供更多更丰富的数据、当前的和历史的、关于网络使用的。这包括了发送的包、发送的字节、丢失的包、主机统计、两两地址间的会话、和发生的特定类型事件。 为了使RMON 工作,网络设备,诸如集线器和交换机,必须支持这个协议。
通过 V.24 串口配置交换机可以使用**级终端对交换机进行操作。
CLI (Command Line Interface)
很多老计算机用户非常熟悉DOS界面,喜欢用键盘输入DOS命令,而CLI的界面与这种界面非常类似。
命令行允许用户:
■ 通过本地或者远程连接,使用设备功能;
■ 为IT设备进行配置,给你提供了一个熟悉的环境;
■ 由于它的脚本能力,可对多个设备配置同样的配置数据。
bbbnet
bbbnet被称为远程登录服务,是很多操作系统的内置应用程序,如bbbbbbs就支持bbbnet。内置交换机的 bbbnet 服务器允许用户使用 CLI 通过以太网连接,配置交换机。
安全功能
基于IP和地址的端口安全
目的是防止非授权的访问。TCSESM 允许用户对每个端口进行设置,防止未被授权的非法访问。根据你的选择,交换机可以选择连接设备的 地址或者IP地址。并且可对每个端口进行监视:
ESM 识别两类访问控制:
所有:没有访问限制;
用户:仅*的用户可以访问。
用户用或者IP地址定义这个用户。
如果出现非授权的访问,会发生什么情况?
ESM 具有三种可选择的方式回答非法访问:
无:没有响应;
陷阱:发送一个陷阱报文;
端口无效:发送一个陷阱报文并且使端口失效。
SNMP V3 (安全特性)
在缺省设置情况下,基于 Web 的接口和用户接口的通信是通过 SNMP 版本 3 (SNMP V1 仍可配置)。
SNMP 加密密码;
密匙的复杂计算,强力攻击非常困难;
如果期望,可以加密所有的 SNMP 包。
诊断功能
报警继电器
TCSESM交换机提供一个报警继电器接点,用于监视以太网交换机的状态, 利用该接点可实现无管理软件就能进行远程诊断。
报警接点指示了下面一种可能出现了错误:
■ 两个电源中至少有一个电源失效;
■ 交换机中的一个*性故障 (内部电源);
■ 至少一个端口出现连接故障 (缺省为“不用”)。
注:交换机的连接状态指示可以用Web页面进行配置。
当 TCSESM 处于备用模式时 (从站), 继电器接点还可以指示:
■ 控制线的中断;
■ 控制线的短路;
■ 合作伙伴的设备运行于备用模式。
当 TCSESM 处于正常模式 (从站),继电器接点还可以指示:
■ 控制线的短路;
■ 合作伙伴的设备运行于正常模式。
当TCSESM 处于冗余管理器(RM)模式时,继电器接点还可以指示:
■ 冗余环的丢失。
SNMP陷阱(Trap)
在 TCSESM交换机中,可以用Web页面对故障的Trap进行配置。
拓扑发现 IEEE802.1ab
IEEE 802.1ab 描述了链路层发现协议(bbbb Layer Discovery Protocol:LLDP)。LLDP 允许用户自动探测他们局域网的拓扑结构。支持 LLDP 的设备发送它自己的连接和管理信息到相邻设备,同时也接收来自相邻设备的连接和管理信息。如设备都支持 LLDP 协议,在共享的局域网中可建立一个管理信息摘要和对象定义,用来存储具有LLDP功能相邻设备的连接信息。
连接信息包含较重要的元素是一个连接终点准确和一的标识(ID):MSAP ( 服务访问点)。 它由设备的地址和对这个设备一的一个端口标识组成。
连接和管理信息的内容有:
■ 装置 ID (它的 地址);
■ 端口 ID (它的端口 地址);
■ 端口的描述;
■ 系统名称;
■ 系统描述;
■ 当前有效系统能力;
■ 管理地址接口的ID;
■ 端口的VLAN-ID;
■ 端口自动协商的状态;
■ 端口的介质,半/全双工设置和传输速度设置;
■ 在这个端
口有效的冗余协议 (生成树STP,快速生成树RSTP,HIPER 环,环耦合,双重引导) 的信息;
■ 关于端口的VLAN 信息 (VLAN ID 和 VLAN 名称)。
这些信息可以使用一个网络管理站调出获得。使用这些信息,网络管理站能够显示网络的拓扑图形。
TCSESM交换机在管理信息库 (MIB) 的 lldp-MIB 和私有的salldp-MIB项中显示 LLDP 信息。
端口镜像
端口镜像就是把的一个输入端口—源端口,拷贝到另一个端口—目标端口。 因此,可以通过连接到目标端口的管理工具(计算机)对传输情况进行监视和分析。
日志文件
日志信息包含所有必要的系统信息,含有时间戳。可以记录多达 2,000 个事件,并且这些信息是防复位的。日志信息可以通过Web 接口把它恢复成一个 HTML 文件。
冗余功能
如果用户要在他们的网络上实现高可用性,那么答案就是在他们的网络基础设施中建立“冗余”。使用一个单环结构,或者更好的一个耦合环结构 ,能够保护网络本身,防止网段的丢失。
HIPER-环
单环: TCSESM 能使你建立一个骨干环结构。这个环使用 HIPER-环端口 (6 和 7) 构建。如果一段网络断开,一个拥有50个交换机的环结构,会在0.5秒内,转变成一个线型的网络结构。
耦合环: 内置TCSESM中的控制智能使得HIPER环和网络段冗余耦合。可以组成多种冗余配置结构。
生成树(STP,IEEE802.1d)和快速生成树(RSTP,IEEE802.1w)
当网络越来越大时,有很多原因需要安装多个网桥,使得设备间有多条通路。这样可以:
■ 在子网内减少网络负载;
■ 建立冗余连接;
■ 克服距离的限制。
在子网之间,使用多个网桥,带有多个连接,会导致相当多的问题。如果网桥配置不正确,甚至可能造成整个网络失效。而生成树STP算法描述了防止这个问题的方法。
注:在时间关键性应用中,使用快速生成树 (RSTP)协议,在原路径断开的情况下,重新配置时间在1秒内即可完成。而生成树需要一分种到几分钟,它可以用于IT行业,是一个较早协议。
双输入电源
有两个非耦合的电源输入端,提供两个独立的电源输入。
流量优化
这些特性的目的是在一个网络中增加带宽,提高通信量。现在的100 兆Modbus TCP 已经比其他许多的专有工业网络快很多,但进行了一些流量优化功能后,以及带有称为“滤波”和交换机内在的属性(冲突域网络分段),用户可以更好享用100 兆的优势。